El astro, que se formó cuando el Universo era joven, permitirá saber
cómo se originaron las formaciones estelares
John Ronald Reuel Tolkien, más conocido como J. R. R. Tolkien, compuso en elverano de 1914 “El viaje de Eärendel, la estrella vespertina”, durante su estanciaestival en la granja de su tía en Inglaterra. Hoy, más de 100 años después, una estrellarecibe el mismo nombre.
Se trata Eärendel, «estrella de la mañana» según la mitología anglosajona, y se haconvertido en la estrella individual más lejana nunca vista hasta ahora, avistada por elTelescopio Espacial Hubble de la NASA/ESA. Un equipo investigador, del SpaceTelescope Science Institute (STScI), liderado por Brian Welch, de la Johns HopkinsUniversity (Baltimore), y en el que participa el investigador del Instituto de Física deCantabria (IFCA, CSIC-UC) José María Diego, ha confirmado que, según susobservaciones, Eärendel ha existido desde que el Universo tenía el 10% de su edadactual, a una distancia de 12.900 millones de años luz de la Tierra.
La estrella, que ya desapareció, nació en los primeros mil millones de años tras delnacimiento del universo, en el Big Bang (que ocurrió hace 13.800 millones de años). Ysu hallazgo supone un gran salto atrás en el tiempo si se compara con el anteriorrécord de detección de una estrella individual, Ícaro, realizada por el telescopio Hubbleen 2018 que se encontraba a 9.000 millones de años luz de nuestro planeta.
“Eärendel es la estrella más lejana que conocemos, aunque ya no existe. Es muybrillante pero explotó hace tiempo, no obstante aún vemos la luz que nos llega de ella,que se originó cuando el Universo tenía un 10% de su edad actual (mil millones deaños). La hemos podido detectar gracias a que está magnificada por un cúmulo degalaxias, si no sería imposible verla”, explica José María Diego.
Eärendel, amplificada por lentes gravitacionales
A medida que el Universo se expande, la luz de los objetos lejanos se estira o»desplaza» a longitudes de onda más largas mientras se acercan a la Tierra. Hastaahora, los objetos que se han visto a una distancia tan grande son cúmulos deestrellas incrustados dentro de las primeras galaxias. Sin embargo, en el caso deEärendel, está tan lejos que su luz ha tardado 12.900 millones de años en llegar a laTierra, donde los astrónomos la han recibido como si el universo tuviera tan solo el10% de su edad actual, un salto comparativo muy importante desde el último hallazgo.»Normalmente, a estas distancias, las galaxias se ven como pequeñas manchas,porque la luz de millones de estrellas se mezcla. La galaxia que alberga a Eärendel hasido magnificada y distorsionada por lentes gravitacionales”, detalla. “Igual que unvidrio curvado deforma la imagen cuando miramos a través suyo, una lentegravitacional amplifica la luz de objetos muy lejanos y alineados detrás de uncúmulo de galaxias. Estas galaxias son las que desvían la luz de astros lejanos debidoa que su enorme masa deforma el espacio-tiempo a su alrededor”, sostiene elcientífico del CSIC.
Un tamaño de 50 veces la masa del Sol
El equipo investigador responsable del hallazgo estima que Eärendel tendría, almenos, 50 veces la masa del Sol y que sería mucho más brillante que este,rivalizando así con las estrellas más masivas conocidas. “Estas estrellas primordiales(estrellas que se forman a partir de los elementos que se forjaron poco después delBig Bang: hidrógeno, helio y pequeñas cantidades de litio), hasta ahora han eludido alos observadores, pero ahora podrían detectarse si se observan mediante lentesgravitacionales de gran aumento como en el caso de Eärendel”, comenta Welch.Este descubrimiento supone la apertura a una nueva era de formacionesestelares muy tempranas, todavía inexplorada. “Estas estrellas son de primerageneración y apenas sabíamos nada de ellas. A partir de ahora podremos estudiarlasen detalle con telescopios como el James Webb. De hecho, ya existe un programa deobservación aprobado por la NASA y en el que participamos”, afirma Diego.“Estudiar a Eärendel será una ventana a una era del Universo con la que no estamosfamiliarizados, pero que condujo a todo lo que conocemos. Es como si hubiéramosestado leyendo un libro interesante, pero comenzamos en el segundo capítulo y ahoratenemos la oportunidad de ver cómo comenzó todo”, completa Welch.
La gran aportación del James Webb
Los astrónomos esperan que en 2022 Eärendel pueda verse cada vez más ampliadacon el Telescopio James Webb, liderado por la NASA, la ESA y la Agencia EspacialCanadiense (CSA), y lanzado a finales de 2021.“Las imágenes y los espectros de Webb nos permitirán confirmar que Eärendel es dehecho una estrella y acotar su edad, temperatura, masa y radio», explica elinvestigador del IFCA.
Por su parte, el investigador principal Brian Welch afirma que “combinar las observaciones de Hubble y Webb nos permitirá aprender también sobre las microlentes en el cúmulo de galaxias, que podrían incluir objetos exóticos como los agujeros negros primordiales”. Además con el telescopio se podrá saber más sobre la composición de esta estrella, un tema de especial interés para los astrónomos porque se formó antes de que el Universo se llenara con los elementos pesados, producidos por varias generaciones de estrellas masivas. “Vamos a aprender muchas cosas: obtendremos el espectro, es decir, la huella digital de una estrella, nos dirá que edad tenía, hace cuánto que nació, cuánto tiempo de vida tenía cuando nos llegó su luz, su metalicidad, los elementos que la componen”, apunta Diego.
El Webb está diseñado y construido para ampliar las fronteras del conocimiento en muchas áreas de la astronomía como la investigación sobre el Sistema Solar, la formación de estrellas y planetas (incluidos los planetas fuera de nuestro Sistema Solar, exoplanetas), y sobre cómo se forman y evolucionan las galaxias, en formas nunca antes posibles. Para saber más sobre las actualizaciones de ESA/Webb.
El descubrimiento se ha realizado a partir de los datos recopilados durante el programa RELICS (Reionization Lensing Cluster Survey) del Hubble y los resultados están publicados en la reconocida revista Nature. Accede al vídeo de la noticia aquí. B. Welch, José M. Diego, Yolanda J. Teja et al. A highly magnified star at redshift 6.2. Nature. DOI: https:// doi.org/s41586-022-04449-y
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